CN113816707A - 固化剂及其制备方法和应用、风化泥质粉砂岩改良材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑材料技术领域，公开了一种固化剂及其制备方法，以及该固化剂在风化泥质粉砂岩的固化中的应用；其中，按重量份计，该固化剂包括：水泥20～60份、粉煤灰5～25份、矿渣5～35份、石灰5～25份、膨润土5～25份和纤维素醚0.1～5份。此外，本发明还公开了一种风化泥质粉砂岩改良材料，以及该风化泥质粉砂岩改良材料在道路的基层材料和/或道路的面层材料中的应用；其中，该风化泥质粉砂岩改良材料的原料包括：风化泥质粉砂岩和上述固化剂。本发明的固化剂能够通过物理化学反应对风化泥质粉砂岩进行原位固化，显著提高了风化泥质粉砂岩的水稳定性、强度和整体性，从而改善了风化泥质粉砂岩的工程性质，至少达到了大大降低筑路成本，并且有利于环境保护的效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体是一种固化剂及其制备方法和应用，以及一种风化泥质粉砂岩改良材料及其应用。
背景技术
泥质粉砂岩是由沙粒首先经过水搬运沉淀于河床上，再经过千百年的堆积坚固以及地质物理作用胶结而成的岩石。地表或接近地表的泥质粉砂岩会在与大气、水和生物接触的过程中发生风化，从而出现结构破坏、裂隙发育、矿物成分变化和强度显著下降等现象。根据风化的程度进行分类，风化可分为微风化、中风化、强风化、全风化和残积土。
经研究发现，风化泥质粉砂岩的加州承载比(Californiabearing ratio，CBR)较低，且水稳定性很差，这使得风化泥质粉砂岩遇水易崩解、软化，强度下降快，不适合直接作为路面填料或路基填料。目前，当拟建设线路穿过风化泥质粉砂岩时，传统的筑路方法为运输大量砂砾料或石料将其置换，这不仅带来了巨大的建设成本，并且，置换产生的大量废弃粉砂岩也对当地的环境造成了诸多不利影响，从而加大了环境保护的难度。
因此，若能够采用改良措施对风化泥质粉砂岩的工程性质进行改良，则不仅能够大大降低筑路成本，而且有利于环境的保护。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种固化剂及其制备方法和应用，以及一种风化泥质粉砂岩改良材料及其应用，通过该固化剂的物理化学反应对风化泥质粉砂岩进行原位固化，显著提高了风化泥质粉砂岩的水稳定性、强度和整体性，从而改善了其工程性质，以至少达到大大降低筑路成本，并且有利于环境保护的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一方面，提供一种固化剂。按重量份计，所述固化剂包括：水泥20～60份、粉煤灰5～25份、矿渣5～35份、石灰5～25份、膨润土5～25份和纤维素醚0.1～5份。
在一些实施例中，所述纤维素醚包括：甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素中的至少一种。
在一些实施例中，所述膨润土包括：钙基膨润土。
在一些实施例中，所述石灰包括：生石灰。
在一些实施例中，所述水泥包括：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥中的至少一种。
另一方面，提供一种制备如上述任一实施例中所述的固化剂的方法。所述方法包括：按配比将所述水泥、所述粉煤灰、所述矿渣、所述石灰、所述膨润土和所述纤维素醚混合均匀，即得。
再一方面，提供一种如上述任一实施例中所述的固化剂的应用。所述应用包括：将所述固化剂用于风化泥质粉砂岩的固化。
又一方面，提供一种风化泥质粉砂岩改良材料。所述风化泥质粉砂岩改良材料的原料包括：风化泥质粉砂岩，以及如上述任一实施例中所述的固化剂。
需要说明的是，在利用所述固化剂和所述风化泥质粉砂岩制备所述风化泥质粉砂岩改良材料时，例如可以根据所述风化泥质粉砂岩的粒径分布情况确定是否需要对所述风化泥质粉砂岩进行破碎筛分处理，以使所述风化泥质粉砂岩改良材料的粒径分布满足实际工程要求。
在一些示例中，所述风化泥质粉砂岩中所有颗粒的粒径均小于30mm，且所述风化泥质粉砂岩粒径小于20mm的颗粒的重量百分比大于或等于85％。
基于上述一些示例，若所述风化泥质粉砂岩改良材料的原料中的风化泥质粉砂岩的粒径分布满足上述一些示例的要求，则不需要对所述风化泥质粉砂岩进行破碎筛分处理；若所述风化泥质粉砂岩改良材料的原料中的风化泥质粉砂岩的粒径分布不满足上述示例的要求，则需要对所述风化泥质粉砂岩进行破碎筛分处理。
容易理解的是，上述一些示例仅用作示意性说明，在利用所述固化剂和所述风化泥质粉砂岩制备所述风化泥质粉砂岩改良材料时，对所述风化泥质粉砂岩的粒径分布的要求包括但不仅限于上述一些示例。
在一些实施例中，所述固化剂的重量占所述风化泥质粉砂岩的重量的3％～7％。
在一些实施例中，所述风化泥质粉砂岩包括：中风化泥质粉砂岩。
需要说明的是，在利用所述固化剂和所述风化泥质粉砂岩制备所述风化泥质粉砂岩改良材料时，例如可以根据所述风化泥质粉砂岩的含水率情况确定是否需要额外添加水，以使所述风化泥质粉砂岩改良材料的含水率满足实际工程要求。
在一些实施例中，所述风化泥质粉砂岩改良材料的原料还包括：水。
需要说明的是，所述风化泥质粉砂岩改良材料的最优含水率例如可以约等于或等于所述风化泥质粉砂岩的自然含水率。
在一些示例中，所述水的重量与所述固化剂的重量成正比。示例性的，所述水的重量为所述固化剂的重量的倍数。
又一方面，提供一种如上述任一实施例中所述的风化泥质粉砂岩改良材料的应用。所述应用包括：将所述风化泥质粉砂岩改良材料用于道路的基层材料和/或道路的面层材料中。
值得注意的是，本发明的所述固化剂通过物理化学反应对风化泥质粉砂岩进行原位固化，利用所述固化剂的各组分自身发挥的作用以及各组分之间相互作用所产生的协同效应，显著地提高了风化泥质粉砂岩的水稳定性、强度和整体性，从而改善了风化泥质粉砂岩的工程性质。试验结果显示，经过所述固化剂对风化泥质粉砂岩进行处理后得到的所述风化泥质粉砂岩改良材料，可作为道路的基层材料或面层材料，达到了大大地降低筑路成本和有利于环境保护的效果。
其中，所述固化剂的作用原理包括但不限于：
1)所述水泥、所述粉煤灰、所述矿渣与所述石灰发生水化反应，生成了Ca(OH)2、水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和水化铝酸钙(C3AH6凝胶)等水化产物，提高了风化泥质粉砂岩的水稳定性；在此基础上，水化产物还可转化为晶体态，转化产生的结晶体能够穿插在风化泥质粉砂岩的颗粒空隙之间以形成强度骨架，从而提高了风化泥质粉砂岩的强度。此外，所述石灰和所述水泥发生水化反应所生成的Ca(OH)2还能够提供碱性环境，从而促进所述粉煤灰和所述矿渣的水化，继而进一步地促进风化泥质粉砂岩强度的提高。
2)所述石灰和所述水泥发生水化反应所生成的Ca(OH)2能够提供碱性环境，促进风化泥质粉砂岩中的活性硅和铝矿物发生火山灰反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和水化铝酸钙(C3AH6凝胶)等胶结物，从而提高了风化泥质粉砂岩的水稳定性；在此基础上，上述胶结物还可转化为晶体态，转化产生的结晶体能够穿插在风化泥质粉砂岩的颗粒空隙之间以形成强度骨架，从而提高了风化泥质粉砂岩的强度。
3)所述纤维素醚在与水(例如，风化泥质粉砂岩中自然含有的水，和/或，制备所述风化泥质粉砂岩改良材料时额外添加的水)混合之后，能够在风化泥质粉砂岩的颗粒之间形成絮状纤维胶体，该絮状纤维胶体不仅能够将风化泥质粉砂岩的颗粒紧密包裹，而且能够填充风化泥质粉砂岩中的空隙，使其成为一个稳定的整体，从而大大提高了风化泥质粉砂岩的强度。
4)所述膨润土、风化泥质粉砂岩与水(例如，风化泥质粉砂岩中自然含有的水，和/或，制备所述风化泥质粉砂岩改良材料时额外添加的水)的掺和物具有可塑性和黏结性。同时，所述膨润土有较强的阳离子交换能力，例如，所述膨润土中的Ca2+可与风化泥质粉砂岩中的Na+、K+交换，减小双电层的厚度，以使结合水膜变薄，从而降低了风化泥质粉砂岩颗粒之间的排斥力。在此基础上，风化泥质粉砂岩的颗粒相互靠近，聚集形成更大的颗粒，从而提高了风化泥质粉砂岩的整体性和强度。需要说明的是，由于所述纤维素醚所产生的絮状纤维胶体的存在，上述离子交换反应是恒久的、不可逆转的，从而进一步增加了风化泥质粉砂岩颗粒的团聚作用。
5)所述水泥、所述矿渣、所述粉煤灰和所述石灰等无机材料经水化反应形成的结晶体能够与所述纤维素醚在水介质(例如，风化泥质粉砂岩中自然含有的水，和/或，制备所述风化泥质粉砂岩改良材料时额外添加的水)中形成的絮状纤维胶体相互交错成网状，该结晶体能够起到承耐骨架的作用，该絮状纤维胶体能够起到胶结的作用，二者共同生长，紧密结合，使经过所述固化剂处理后的风化泥质粉砂岩的强度增强、压实度增大，从而形成致密稳定、强承载力和高斥水性的风化泥质粉砂岩改良材料。
本发明的有益效果是：
1、本发明的所述固化剂通过物理化学反应对风化泥质粉砂岩进行原位固化，利用所述固化剂的各组分自身发挥的作用以及各组分之间相互作用所产生的协同效应，显著地提高了风化泥质粉砂岩的水稳定性、强度和整体性，从而改善了风化泥质粉砂岩的工程性质。
2、本发明的所述固化剂制备简单且使用方便。
3、本发明的所述固化剂采用大掺量的低品质粉煤灰和矿渣部分替代水泥，能够变废为宝，有助于解决粉煤灰和矿渣的环境污染问题。
4、本发明的所述固化剂对风化泥质粉砂岩进行处理得到的所述风化泥质粉砂岩改良材料可作为道路的路基材料和/或道路的路面材料使用，既可减少相同方量的土方外购和弃置费用，又可避免弃置对环境的危害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本发明一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的试验效果的第一部分中实施例4的圆柱形试件在标准养护6d、泡水1d后的形态图；
图2为本发明的试验效果的第一部分中对比例1的圆柱形试件在标准养护6d、泡水10min后的形态图；
图3为本发明的试验效果的第一部分中对比例2的圆柱形试件在标准养护6d、泡水1d后的形态图；
图4为本发明的试验效果的第一部分中对比例3的圆柱形试件在标准养护6d、泡水1d后的形态图；
图5为本发明的试验效果的第一部分中实施例4和对比例1的圆柱形试件在标准养护6d、泡水1d后的形态图；其中，实施例4的圆柱形试件为5个，对比例1的圆柱形试件为1个。
具体实施方式
下面将对本发明一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
在描述一些实施例时，可能使用了“A和/或B”的表达。容易理解的是，“A和/或B”包括以下三种组合：仅A，仅B，以及A和B的组合。
实施例1
1、一种固化剂，按重量份计，包括：水泥20份、粉煤灰15份、矿渣25份、石灰20份、膨润土19份和纤维素醚1份。
其中，水泥为市售硅酸盐水泥；石灰为市售生石灰；膨润土为市售钙基膨润土；纤维素醚为甲基纤维素。
2、一种制备上述固化剂的方法，包括：按配比将水泥、粉煤灰、矿渣、石灰、膨润土和纤维素醚混合均匀，即得。
3、一种风化泥质粉砂岩改良材料，其原料包括：上述固化剂、风化泥质粉砂岩和水。
其中，上述固化剂的重量占风化泥质粉砂岩的重量的5％；水与上述固化剂的重量比为1.9:1；风化泥质粉砂岩为中风化泥质粉砂岩。
4、一种制备上述风化泥质粉砂岩改良材料的方法，包括：
S1、对风化泥质粉砂岩进行破碎和筛分处理，以使得到的风化泥质粉砂岩中所有颗粒的粒径均小于30mm，且其中粒径小于20mm的颗粒的重量百分比大于或等于85％；
S2、按配比将经过破碎和筛分处理的风化泥质粉砂岩与水和上述固化剂混合均匀，即得。
实施例2
1、一种固化剂，按重量份计，包括：水泥34.5份、粉煤灰15份、矿渣30份、石灰15份、膨润土5份和纤维素醚0.5份。
其中，水泥为市售硅酸盐水泥；石灰为市售生石灰；膨润土为市售钙基膨润土；纤维素醚为羧甲基纤维素钠。
2、一种制备上述固化剂的方法，包括：按配比将水泥、粉煤灰、矿渣、石灰、膨润土和纤维素醚混合均匀，即得。
3、一种风化泥质粉砂岩改良材料，其原料包括：上述固化剂、风化泥质粉砂岩和水。
其中，上述固化剂的重量占风化泥质粉砂岩的重量的5％；水与上述固化剂的重量比为1.9:1；风化泥质粉砂岩为中风化泥质粉砂岩。
4、一种制备上述风化泥质粉砂岩改良材料的方法，包括：
S1、对风化泥质粉砂岩进行破碎和筛分处理，以使得到的风化泥质粉砂岩中所有颗粒的粒径均小于30mm，且其中粒径小于20mm的颗粒的重量百分比大于或等于85％；
S2、按配比将经过破碎和筛分处理的风化泥质粉砂岩与水和上述固化剂混合均匀，即得。
实施例3
1、一种固化剂，按重量份计，包括：水泥40份、粉煤灰15份、矿渣25份、石灰10份、膨润土5份和纤维素醚5份。
其中，水泥为普通硅酸盐水泥；石灰为市售生石灰；膨润土为市售钙基膨润土；纤维素醚为羟乙基纤维素。
2、一种制备上述固化剂的方法，包括：按配比将水泥、粉煤灰、矿渣、石灰、膨润土和纤维素醚混合均匀，即得。
3、一种风化泥质粉砂岩改良材料，其原料包括：上述固化剂、风化泥质粉砂岩和水。
其中，上述固化剂的重量占风化泥质粉砂岩的重量的5％；水与上述固化剂的重量比为1.9:1；风化泥质粉砂岩为中风化泥质粉砂岩。
4、一种制备上述风化泥质粉砂岩改良材料的方法，包括：
S1、对风化泥质粉砂岩进行破碎和筛分处理，以使得到的风化泥质粉砂岩中所有颗粒的粒径均小于30mm，且其中粒径小于20mm的颗粒的重量百分比大于或等于85％；
S2、按配比将经过破碎和筛分处理的风化泥质粉砂岩与水和上述固化剂混合均匀，即得。
实施例4
1、一种固化剂，按重量份计，包括：水泥54份、粉煤灰25份、矿渣5份、石灰5份、膨润土10份和纤维素醚1份。
其中，水泥为市售硅酸盐水泥；石灰为市售生石灰；膨润土为市售钙基膨润土；纤维素醚为羟丙基甲基纤维素。
2、一种制备上述固化剂的方法，包括：按配比将水泥、粉煤灰、矿渣、石灰、膨润土和纤维素醚混合均匀，即得。
3、一种风化泥质粉砂岩改良材料，其原料包括：上述固化剂、风化泥质粉砂岩和水。
其中，上述固化剂的重量占风化泥质粉砂岩的重量的5％；水与上述固化剂的重量比为1.9:1；风化泥质粉砂岩为中风化泥质粉砂岩。
4、一种制备上述风化泥质粉砂岩改良材料的方法，包括：
S1、对风化泥质粉砂岩进行破碎和筛分处理，以使得到的风化泥质粉砂岩中所有颗粒的粒径均小于30mm，且其中粒径小于20mm的颗粒的重量百分比大于或等于85％；
S2、按配比将经过破碎和筛分处理的风化泥质粉砂岩与水和上述固化剂混合均匀，即得。
实施例5
1、一种固化剂，按重量份计，包括：水泥54份、粉煤灰25份、矿渣5份、石灰5份、膨润土10份和纤维素醚1份。
其中，水泥为市售硅酸盐水泥；石灰为市售生石灰；膨润土为市售钙基膨润土；纤维素醚为羟丙基甲基纤维素。
2、一种制备上述固化剂的方法，包括：按配比将水泥、粉煤灰、矿渣、石灰、膨润土和纤维素醚混合均匀，即得。
3、一种风化泥质粉砂岩改良材料，其原料包括：上述固化剂、风化泥质粉砂岩和水。
其中，上述固化剂的重量占风化泥质粉砂岩的重量的3％；水与上述固化剂的重量比为1.9:1；风化泥质粉砂岩为中风化泥质粉砂岩。
4、一种制备上述风化泥质粉砂岩改良材料的方法，包括：
S1、对风化泥质粉砂岩进行破碎和筛分处理，以使得到的风化泥质粉砂岩中所有颗粒的粒径均小于30mm，且其中粒径小于20mm的颗粒的重量百分比大于或等于85％；
S2、按配比将经过破碎和筛分处理的风化泥质粉砂岩与水和上述固化剂混合均匀，即得。
实施例6
1、一种固化剂，按重量份计，包括：水泥54份、粉煤灰25份、矿渣5份、石灰5份、膨润土10份和纤维素醚1份。
其中，水泥为市售硅酸盐水泥；石灰为市售生石灰；膨润土为市售钙基膨润土；纤维素醚为羟丙基甲基纤维素。
2、一种制备上述固化剂的方法，包括：按配比将水泥、粉煤灰、矿渣、石灰、膨润土和纤维素醚混合均匀，即得。
3、一种风化泥质粉砂岩改良材料，其原料包括：上述固化剂、风化泥质粉砂岩和水。
其中，上述固化剂的重量占风化泥质粉砂岩的重量的7％；水与上述固化剂的重量比为1.9:1；风化泥质粉砂岩为中风化泥质粉砂岩。
4、一种制备上述风化泥质粉砂岩改良材料的方法，包括：
S1、对风化泥质粉砂岩进行破碎和筛分处理，以使得到的风化泥质粉砂岩中所有颗粒的粒径均小于30mm，且其中粒径小于20mm的颗粒的重量百分比大于或等于85％；
S2、按配比将经过破碎和筛分处理的风化泥质粉砂岩与水和上述固化剂混合均匀，即得。
实施例7
1、一种固化剂，按重量份计，包括：水泥34.8份、粉煤灰15份、矿渣30份、石灰15份、膨润土5份和纤维素醚0.2份。
其中，水泥为市售硅酸盐水泥；石灰为市售生石灰；膨润土为市售钙基膨润土；纤维素醚为羟丙基甲基纤维素。
2、一种制备上述固化剂的方法，包括：按配比将水泥、粉煤灰、矿渣、石灰、膨润土和纤维素醚混合均匀，即得。
3、一种风化泥质粉砂岩改良材料，其原料包括：上述固化剂、风化泥质粉砂岩和水。
其中，上述固化剂的重量占风化泥质粉砂岩的重量的5％；水与上述固化剂的重量比为1.9:1；风化泥质粉砂岩为中风化泥质粉砂岩。
4、一种制备上述风化泥质粉砂岩改良材料的方法，包括：
S1、对风化泥质粉砂岩进行破碎和筛分处理，以使得到的风化泥质粉砂岩中所有颗粒的粒径均小于30mm，且其中粒径小于20mm的颗粒的重量百分比大于或等于85％；
S2、按配比将经过破碎和筛分处理的风化泥质粉砂岩与水和上述固化剂混合均匀，即得。
对比例1
采用本发明实施例4中的风化泥质粉砂岩改良材料与对比例1中的材料进行对比，其中，对比例1与实施例4的区别在于：用于制备对比例1中的材料的原料中未添加固化剂和水，也即，其原料仅为经过破碎和筛分处理的风化泥质粉砂岩；其他条件如风化泥质粉砂岩的选择以及破碎和筛分处理的工艺步骤和要求等均与本发明实施例4相同(本对比例相比于实施例4，用于制备对比例1中的材料的原料中未添加固化剂和水，用于证明本发明的风化泥质粉砂岩改良材料的工程性质更好)。
基于对比例1，需要说明的是，风化泥质粉砂岩材料的最优含水率例如可以约等于或等于风化泥质粉砂岩的自然含水率。因此，用于制备对比例1中的材料的原料在不添加固化剂的情况下，也不需要额外添加水。
对比例2
采用本发明实施例4中的风化泥质粉砂岩改良材料与对比例2中的材料进行对比，其中，对比例2与实施例4的区别在于：用于制备对比例2中的材料的原料中，仅将纤维素醚作为固化剂；其他条件如纤维素醚的选择、纤维素醚的用量、剩余物料的选择和用量以及工艺步骤等均与本发明实施例4相同(本对比例相比于实施例4，仅将纤维素醚作为固化剂，用于证明本发明的风化泥质粉砂岩改良材料的工程性质更好)。
对比例3
采用本发明实施例4中的风化泥质粉砂岩改良材料与对比例3中的材料进行对比，其中，对比例3与实施例4的区别在于：固化剂中不添加纤维素醚；其他条件如剩余物料的选择和用量以及工艺步骤等均与本发明实施例4相同(本对比例相比于实施例4，固化剂中不添加纤维素醚，用于证明本发明的风化泥质粉砂岩改良材料的工程性质更好)。
试验效果
1、为了验证本发明的固化剂对风化泥质粉砂岩的固化效果，进行了对照试验。其中，试验方法包括：
S1、分别取实施例4中的风化泥质粉砂岩改良材料和对比例1～3中的材料作为样品；
S2、根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009 T 0843-2009分别将实施例4和对比例1～3的样品制作为圆柱形试件；
S4、分别将实施例4和对比例1～3的圆柱形试件标准养护6d，然后进行泡水处理。
结果如图1～5所示，实施例4的圆柱形试件在泡水1d后均表现良好，对比例1的圆柱形试件在泡水10min后已完全坍塌(也即，遇水崩塌)，对比例2的圆柱形试件在泡水1d后大部分塌落，对比例3的圆柱形试件在泡水1d后部分塌落；这说明了本发明的固化剂对风化泥质粉砂岩具有优良的固化效果。
2、为了验证本发明的风化泥质粉砂岩改良材料的工程性质，对实施例1～7和对比例1～3得到的材料进行了测试。其中，测试的方法包括：
S1、根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009 T 0843-2009，制作圆柱形试件；
S2、根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009 T 0845-2009，对上述圆柱形试件进行养生；
S3、根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009 T 0805-1994，测试养生后的圆柱形试件的7d无侧限抗压强度(干抗压强度)以及7d饱水无侧限抗压强度(饱水抗压强度)，并通过上述二者的比值计算养生后的圆柱形试件的水稳定性系数。
结果如下表所示：
需要说明的是，对比例1中的材料遇水崩解且完全坍塌，对比例2中的材料在泡水1d后大部分塌落，而对比例3中的材料在泡水1d后部分塌落。因此，对比例1～3中的材料均未测出7d无侧限抗压强度、7d饱水无侧限抗压强度以及水稳定系数。
由上表可知：
1)实施例1～7中的风化泥质粉砂岩改良材料，相比于对比例1～3中的材料，干抗压强度、饱水抗压强度和水稳定系数均显著提高；这说明了本发明的固化剂能够提高风化泥质粉砂岩的工程性质。
2)实施例7中，制备风化泥质粉砂岩改良材料时所添加的固化剂中，纤维素醚(羟丙基甲基纤维素)的重量百分比仅为0.2％，但制备得到的风化泥质粉砂岩改良材料仍然具有优异的工程性质；这说明了本发明的固化剂能够在保证风化泥质粉砂岩改良材料的工程性质的条件下，大幅降低价格昂贵的纤维素醚的用量，从而大幅降低工程成本。
3)对比例2中的材料的工程性质较优于对比例1中的材料的工程性质，但实际上对比例2中的材料的工程性质仍然较差；对比例3中的材料的工程性质明显优于对比例1中的材料的工程性质，且较优于对比例2中的材料的工程性质，但明显差于实施例4中的风化泥质粉砂岩改良材料的工程性质。这说明了本发明的固化剂中的水泥、粉煤灰、矿渣、石灰、膨润土和纤维素醚之间能够相互作用以产生协同效应。
综上所述，本发明的固化剂显著提高了风化泥质粉砂岩的水稳定性、强度和整体性，从而改善了其工程性质，达到了大大降低筑路成本，并且有利于环境保护的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种固化剂，其特征在于，按重量份计，所述固化剂包括：水泥20～60份、粉煤灰5～25份、矿渣5～35份、石灰5～25份、膨润土5～25份和纤维素醚0.1～5份。
2.根据权利要求1所述的固化剂，其特征在于，所述纤维素醚包括：甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的固化剂，其特征在于，所述膨润土包括：钙基膨润土；
和/或，所述石灰包括：生石灰；
和/或，所述水泥包括：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥中的至少一种。
4.制备如权利要求1～3中任一项所述的固化剂的方法，其特征在于，包括：按配比将所述水泥、所述粉煤灰、所述矿渣、所述石灰、所述膨润土和所述纤维素醚混合均匀，即得。
5.如权利要求1～3中任一项所述的固化剂的应用，其特征在于，包括：将所述固化剂用于风化泥质粉砂岩的固化。
6.一种风化泥质粉砂岩改良材料，其特征在于，所述风化泥质粉砂岩改良材料的原料包括：风化泥质粉砂岩，以及如权利要求1～3中任一项所述的固化剂。
7.根据权利要求6所述的风化泥质粉砂岩改良材料，其特征在于，所述固化剂的重量占所述风化泥质粉砂岩的重量的3％～7％。
8.根据权利要求6所述的风化泥质粉砂岩改良材料，其特征在于，所述风化泥质粉砂岩包括：中风化泥质粉砂岩。
9.根据权利要求6所述的风化泥质粉砂岩改良材料，其特征在于，所述风化泥质粉砂岩改良材料的原料还包括：水。
10.如权利要求6～9中任一项所述的风化泥质粉砂岩改良材料的应用，其特征在于，包括：将所述风化泥质粉砂岩改良材料用于道路的基层材料和/或道路的面层材料中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211221 |